[东北大学]21年12月考试《机械工程控制基础X》考核作业

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, f& O/ w& _+ b4 c: ~* o- [机械工程控制基础X试 卷（作业考核 线上2）  A  卷（共    4    页）
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
5 a" u1 P2 G. q" _. G1 m        得分                                                                               
3 _: C1 P& c, G/ I2 M1 F  Z一、简述如图1所示电冰箱制冷系统的工作原理，并画出系统方框图。（15分）

, s( V6 V1 Z0 F( N' e图1 电冰箱制冷系统示意图



8 f& x) K3 q2 [2 A, r) l1 A二、求图2所示系统的数学模型和传递函数。（10分）
9 R3 \/ f8 C7 ]. B, v+ b: t- C" ]+ S
, J- E/ @; K; w" M* B  `
( P% G5 m7 ]! b! e! r
/ Q* [. K& a$ I, F0 |  L图2         
- S# r7 q) B# v: P


! S  q- j' f( ]! \# a1 k. V


# `$ y% R$ A( }8 ]$ v2 i  b三、系统结构框图如图3所示，请化简方框图，并求出传递函数 。（10分）
* v6 ^* X: J3 Q
$ S5 R' v; T8 A图3
( m; W" c& O7 n
" D& Q) a5 f* A7 t) R7 u6 t
1 @' @8 S! X2 D2 n% O) _+ x5 n$ u# l
# a* v0 y' L6 k; Y8 f5 h+ _
7 l( B% [8 B6 c
, q7 o* t# }# e. w3 l& A6 V四、试用劳斯-胡尔维茨稳定判据判定闭环系统 的稳定性。（10分）
/ e. v& e. P* j+ C" k5 g
) `4 R% n; v' s) V1 I

% f0 W9 H# q2 A5 r
' P1 i" {9 v  s
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% E% E+ O. y! X1 t
4 T$ s  x6 _. q4 Y' @/ V2 g

' L0 A2 a0 H: ]/ D( r6 j% G

3 p- n& _3 p: I# C; x( ?8 ~五、某单位负反馈系统闭环传递函数为： ，试证明系统对单位斜坡输入响应的稳态误差为零。（10分）

% O5 B' s/ K6 U* q2 w: `4 s

& e9 m% ~, M/ ^1 A5 ]
4 L0 }- N! j- Y; E0 Y! @
+ I. p# y6 Y1 I  u; {
5 z( I: }+ T' o4 I6 L0 K& r7 z



, i# p# W6 s) P

六、系统结构图如图4所示。当 时，试求：系统的稳态输出；系统的峰值时间 ，超调量 ，调整时间 ；并概略绘出系统输出响应 曲线。（15分）
1 }9 D8 h& ]! }4 E3 i
图4
3 x$ L: h% F' I5 n+ C+ J
, ~) t! q3 j1 \, V

. w8 ]& p: r/ \
& b# C$ l" f6 {

4 g) e! n: J$ }  V4 R




! ?1 h+ z! v1 N: |& \1 l3 O七、单位负反馈最小相位系统校正前、后的开环对数幅频特性如图5所示。
( b1 G* e; [5 ^（1）求串联校正装置的传递函数 。
（2）求串联校正后，使闭环系统稳定的开环增益K的值。（共15分）
                                      

图5



. r4 y9 R" e' e/ c1 @) m1 \  r6 ~八、某系统开环传递函数为 ，试绘制出该系统的Bode图。（15分）
; O) @+ n6 G) V' F, }- }2 e( V0 q



% F/ s' G& F% T6 l0 V. e

2 E8 s6 }- z; R. c
5 c  S' p7 z4 m5 k% U* E; `, L



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7 L. V$ U( i. I" Y

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